李艷云

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其延伸技術(shù)的進步為工程測量提供了大力的技術(shù)支持，GPS技術(shù)是一種發(fā)展相對成熟的測量技術(shù)，在當(dāng)今的工程測繪中發(fā)揮了巨大的作用。文章在實踐和理論研究的基礎(chǔ)上，探討了GPS技術(shù)在工程測繪中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：GPS測量技術(shù);工程測繪;信息處理

現(xiàn)代工程項目的建設(shè)和運行具有規(guī)模大、精度要求高、環(huán)境復(fù)雜多樣等特點，增加了工程項目中測繪工作的難度。運用一定的技術(shù)能夠有效地應(yīng)對這些問題，不但保證了工程質(zhì)量，還能很大程度上提高工程進行的效率。工程測繪與GPS技術(shù)相結(jié)合展現(xiàn)出了巨大的生命力，對于測繪的效率、精確度和節(jié)省人力物力等方面都有很大的作用。

1GPS技術(shù)概述

GPS全稱是全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)進行工作的依托條件是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，基本的工作原理是將進行高速運動的衛(wèi)星在空間中的瞬時位置作為起算數(shù)據(jù)，然后運用空間距離后方交匯的技術(shù)方法，計算出待測地點的實時位置。由于具有全天候作業(yè)和高精度實時地理信息確定等優(yōu)點，GPS目前在交通導(dǎo)航中運用最為廣泛。

2GPS測量技術(shù)的特點

2.1測量精度高

現(xiàn)代測繪技術(shù)對測量精度的要求越來越高，傳統(tǒng)的人工測角測距方式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代工程建設(shè)等領(lǐng)域的發(fā)展。GPS運用先進的衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠為測量提供精度方面的改進。經(jīng)過與測繪技術(shù)相融合，目前GPS測量技術(shù)在大范圍定位中取得了良好的應(yīng)用效果，例如在50km范圍之內(nèi)，相對定位精度達到了1×10-6～2×10-6數(shù)量級;在100～500km范圍內(nèi)，相對精度達到了10-7數(shù)量級;在1000km范圍以上，精度達到10-9數(shù)量級。在精密定位中，300～1500m范圍內(nèi)，經(jīng)過大于1小時的觀測，可將誤差縮小至1mm。此外在進行高層建筑的測量時，其平面精度和高層精度均達到了理想的測量要求。

2.2應(yīng)用范圍廣泛

GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可以從兩個方面來說：第一是在應(yīng)用行業(yè)上，目前最為人所熟知的應(yīng)用GPS技術(shù)的是車載導(dǎo)航儀，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為了現(xiàn)代汽車的基本配置。除此之外，GPS技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于地球物理學(xué)、地質(zhì)行業(yè)、礦產(chǎn)行業(yè)、建筑行業(yè)等等;第二是在應(yīng)用環(huán)境條件上，GPS借助于衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位，很少受到天氣、溫度、地形等條件的限制。這一點在工程測繪中具有很大的優(yōu)勢，由于工程測繪基本上都是野外工作，甚至是進入到某些極端自然條件的地區(qū)進行測量，采用GPS系統(tǒng)極大地克服了這方面的障礙。

2.3操作相對簡便

儀器的易操作性是影響其應(yīng)用和發(fā)展不可忽視的因素，傳統(tǒng)的測繪工具較為復(fù)雜，無論是運輸、組裝、運行等都具有費時費力的特點，極大地阻礙了測繪工程的順利進行。相對而言，GPS測量技術(shù)由于自動化程度不斷加深，其操作性能更加簡單快捷，測量人員只需掌握一定的組裝、觀測技術(shù)，完成儀器的連接、氣象信息收集、天線高度測量等工作并在儀器工作時進行觀測就可以完成基本的測量工作。

2.4觀測站之間無需通視

傳統(tǒng)的測量技術(shù)必須要進行通視狀況的檢驗，使站點之間形成良好的通視效果，同時還必須使控制網(wǎng)保持較好的圖形結(jié)構(gòu)。出于這種需要就需要建立覘標(biāo)，并且測量地點也相對固定，增加了物質(zhì)成本和時間成本。但是運用GPS技術(shù)只需要保證不小于15°的空間視角并與衛(wèi)星保持通視就可以實現(xiàn)測量工作的完成，增加了測量工作的靈活機動性，節(jié)省了建造覘標(biāo)的經(jīng)費開支。

3工程測繪中GPS測量技術(shù)的應(yīng)用

3.1大地測量控制網(wǎng)點測定

在大地測量網(wǎng)點測定工作中，常規(guī)方式要耗費大量的人力物力并且精度較低，不能適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需要。我國自1991年開始進行GPS測量大地控制網(wǎng)的建設(shè)，目標(biāo)是對我國的基礎(chǔ)控制網(wǎng)進行重新的測量。這一工程目前已經(jīng)基本完成，淘汰了常規(guī)測角測距方式在這方面的應(yīng)用。相對于大地控制網(wǎng)數(shù)千公里或數(shù)萬公里數(shù)量級的測量，城市控制網(wǎng)測量點之間距離較近，通常在數(shù)十公里，而且城市控制網(wǎng)的使用頻率相當(dāng)大，對社會的運行具有重要的影響。這就需要借助于GPS技術(shù)進行高精度、大范圍、高效率的測量工作，為城市建設(shè)工程等提供參考。

3.2控制城市建設(shè)中的測繪精度

經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的進步直接催生出了許多的大型城市和超大型城市，對這些城市進行規(guī)劃設(shè)計所需要的技術(shù)和設(shè)備需要滿足一些特定的要求。常規(guī)城市控制網(wǎng)的范圍比較大，使用頻率也有了很大的改變，通常城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導(dǎo)線的鋪設(shè)都是在地面進行，城市大型基礎(chǔ)設(shè)施的施工往往會對這些網(wǎng)點造成破壞，進而影響到工程總體的質(zhì)量和推進速度。運用GPS靜態(tài)測量技術(shù)，不需要網(wǎng)點之間的通視，結(jié)合RTK技術(shù)的運用將會對城市建設(shè)工程的精度產(chǎn)生重大的改革。

3.3水下工程測繪中的應(yīng)用

水下作業(yè)通常難度較大，需要處理水下壓強、流體力學(xué)、信號干擾等很多方面的問題，但是隨著資源的開發(fā)逐步向海洋進發(fā)以及碼頭、航運等對國民經(jīng)濟的影響越來越大，進行水下工程測繪已經(jīng)成為測繪領(lǐng)域的必要內(nèi)容。GPS技術(shù)中具有較高性能的三維測量技術(shù)，能夠從縱向和橫向兩個角度進行下水空間信息的高精度測量，將測量結(jié)果運用專業(yè)的計算機分析軟件和制圖軟件可以以直觀的形式展示出水下地形特征。在進行具體的水下作業(yè)時，橫向測量應(yīng)選用差分GPS技術(shù)，能夠有效減少環(huán)境的干擾，使操作程序變得較為簡便;進行縱向測量時可采用測探儀，利用超聲測量方式得出水下深度。

3.4工程變形情況的測量

工程建設(shè)涉及面很廣，常常會遇到一些人為因素或者地質(zhì)運動造成的建筑物變形和整體位移，這種情況的發(fā)生往往會造成較為嚴重的后果，使經(jīng)濟效益和社會效益面臨巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過近些年的研究可以發(fā)現(xiàn)，工程變形主要有以下幾種類型：建筑物沉陷、礦業(yè)現(xiàn)場地面沉降、大壩變形等等。如果能夠及時對工程變形進行測量和分析，評估變形造成的影響，將會大大減少工程變形的破壞。目前GPS技術(shù)已經(jīng)在很多地區(qū)被采用到工程變形的監(jiān)測工作中，利用高精度的三維定位技術(shù)能夠?qū)⒐こ探ㄖl(fā)生的微小變化計入分析范圍之內(nèi)，增強了防范工程風(fēng)險的能力。

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